Форматы файлов фотографий

JPEG

JPEG - самый распространенный формат сжатия изображений. Лучше всего подходит для сохранения реалистичных изображений, имеющих плавные переходы яркости и цвета, т. е. как раз для цифровой фотографии. Картинки, сжатые этим алгоритмом имеют расширение .jpeg, .jfif, .jpg, .JPG или .JPE.

Алгоритм JPEG сжимает изображения с потерей данных, т. е. после сжатия изображения удалённые алгоритмом данные уже никогда не будут восстановлены. Поэтому JPEG не подходит для многоступенчатой обработки в графическом редакторе, так как искажения, вносимые алгоритмом, накапливаются в конечном файле.

Достоинством формата является возможность регулирования степени сжатия, работа с полноцветными изображениями, небольшой размер конечного файла. Недостатки - появление артефактов при высоких степенях сжатия (на контрастных контурах появляются шумовые ореолы, изображение рассыпается на квадратики).

Сжатие изображения алгоритмом JPEG. Слева минимальное сжатие, справа - максимальное

Это фрагменты изображения с высоким разрешением. Артефакты алгоритма JPEG разбили фрагмент изображения справа на блоки, но они становятся заметны только при внимательном рассмотрении. Но это лишь небольшой фрагмент изображения 350х240 пикселей, а на полном изображении при печати фото стандартного размера или на экране монитора артефакты заметить весьма сложно. Гораздо жестче JPEG относится к цветам изображения, которые при сжатии деградируют и очень заметно. Так как JPEG при сжатии разбивает изображение на блоки размером 8х8 пикселей, то и артефакты в виде шумового ореола и квадратиков визуально проявляются на изображениях с низким разрешением.

TIFF

TIFF - формат, позволяющий сжимать изображения без потери данных, с потерей данных, в режиме цветов с палитрой и в различных цветовых пространствах. Позволяет сжимать изображения с помощью различных алгоритмов, в том числе JPEG и JPEG-LS (без потери данных). В сравнении с JPEG, файлы получаются большего размера, но без заметного улучшения качества именно фотографий. TIFF хорошо подходит для изображений, содержащих резкие, контрастные детали - графиков, текста и использовать его для сохранения фотографий есть смысл когда нужно получить максимальную детализацию и глубину цвета.

На самом ли деле без потери данных

Процессор фотоаппарата конвертирует полученные с матрицы даннные в JPEG или TIFF в несколько шагов:

• интерполирует RGB цвета конечных точек изображения из сигналов окружающих сенсоров всех цветов;
• применяет цветокорректировку в соответствии с настройками баланса белого;
• применяет цветокорректировку в соответствии с настройками контраста и насыщенности;
• применяет шарпинг (или блюринг) в соответствии с установками шарпа;
• конвертирует результат в 8-битный цвет.

RAW

RAW - необработанные данные, полученные с матрицы фотоаппарата. Еще RAW называют цифровым негативом, подразумевая, что он требует проявки (конвертации в стандартизированный файл, например, JPEG или TIFF) для просмотра и печати. Перед проявкой RAW позволяет исправить экспозицию, яркость, контраст, баланс белого, резкость, насыщенность, уровень шума без потери качества. И даже если корректировки не требуются, качество конвертации процессором компьютера будет выше чем менее мощным процессором фотоаппарата. На этом преимущества съемки в RAW не заканчиваются. Еще это:

• Больше полутонов за счёт большего числа бит в цифровом представлении сигнала позволяют сильнее корректировать снимки без появления дефектов (таких, как постеризация);
• Цветовой охват RAW включает все воспринимаемые камерой цвета. Цветовой охват системы sRGB, в которую фотоаппараты обычно конвертируют данные с сенсора при сохранении в JPG, не содержит ни одного чистого спектрального цвета;
• Возможность коррекции недостатков объектива (виньетирование, хроматические абберации) на неинтерполированном кадре;
• При сохранении снимка не вносятся искажения преобразования;
• При съёмке в нестандартном спектральном диапазоне (например, в ультрафиолете или инфракрасном свете) можно достичь желаемого художественного эффекта и получить качественный снимок.

Обычно указываемые недостатки:

• Множество несовместимых форматов у разных производителей и, как следствие, необходимость использовать программу с поддержкой этого формата. С моей точки зрения недостатком можно не считать. С каждым продаваемым фотоаппаратом производитель поставляет программу - конвертер для своих файлов, а стороннее ПО постоянно обновляется и включает поддержку новых фотокамер.
• Нет возможности просмотра файлов на бытовых устройствах. Такая возможность есть - после конвертации в JPEG их можно просмотреть на чем угодно.
• Большой объём файлов следствием чего является так же более короткая серия при непрерывной съемке. Безусловно, меньший размер файла - важное преимущество. Хотя, учитывая рост объемов накопителей - HDD, SSD и flash этот фактор становится все менее значимым. А для съемки 15-ти минутной серии можно переключиться на JPEG.

DNG

Формат позиционируется Adobe (разработчик спецификаций) как универсальный для сохранения цифровых негативов и поддерживается всеми программными продуктами компании: Adobe DNG Converter, Adobe Photoshop и Adobe Photoshop Lightroom. С форматом работают множество других программ: DxO optics pro, digiKam, Corel Paint Shop Pro X, ExifTool, GIMP, ImageMagick, IrfanView.... И этот список будет только расширяться. DNG используют в своих камерах производители фототехники Pentax, Leica, Hasselblad, Casio, Ricoh, Samsung, которые используют его в своих камерах в качестве RAW.

Файл DNG может содержать одно главное изображение, исходный RAW-файл, несколько изображений меньшего разрешения и качества для предпросмотра, метаданные. Может сохранить несколько снимков HDR и позволяет обрабатывать их в программах, поддерживающих формат. Формат DNG поддерживает сжатие данных без потерь - lossless JPEG.

Преимущества сохранения фотографий в DNG:

• Это открытый формат, используемый в цифровой фотографии. Разработан для стандартизации форматов разных производителей фотокамер. Спецификации формата предоставляются бесплатно, поэтому любой производитель фототехники может использовать его в своих камерах. Для пользователей это означает длительную поддержку и развитие формата.
• С форматом работает множество графических редакторов. Со временем не придётся искать программу от производителя фотоаппарата, чтобы открыть RAW - файл.
• DNG является расширением формата TIFF 6.0, поэтому файлы имеют меньший объём, если не содержат исходник в формате RAW.